随着国家节能减排政策方针的展开,为了解决民生问题,降低能源消耗,国内冬季采暖收费体制逐步发生了改变,从传统的按房屋面积收费过渡到了更加科学的按户计量、按用户用热量来进行收费。由于是试用阶段,目前的热能表的测量技术不太成熟,主要表现在：精度低、使用寿命短等问题上,为了提高热能计量的可靠性和准确性,就要采取与传统水表的测量技术相区别的新技术。本文就目前国内外对热能表的研究发展现状,提出了一套符合我国国情的热能表技术方案,即采用超声波检测技术来实现。首先,提出了基于超声波检测技术的热能表的总体方案,并且深入探讨研究了其中的关键技术,并且有了一定的创新：超声波传播时差测量。其次设计了以16位超低功耗单片机MSP430F413为核心的热能表系统,并完成系统相关硬件电路的设计。最后完成了系统软件控制流程的设计和程序编写,并进行了各子系统的独立调试和总系统的合成调试。为确保超声波传播时差测量精度达到纳秒级,此次方案主要采用了两项技术即高精度时间测量芯片TDC-GP2的内嵌时差法逻辑测量技术、Π型管延长超声波声程技术,并且通过切换工作模式实现系统功耗的降低。通过验证,本文设计开发的基于超声波检测技术的热能表,技术领先,经济适用,解决了流量测量和热量计量这两个问题,使计量结果的准确性和可靠性得到提高,与我国目前户用热量表的实际发展相适应。所以,研究基于超声波检测技术的热能表具有很强的现实意义。